[发明专利]一种亚硫酸镁制取氢氧化镁、亚硫酸钠的工艺

说明书

本发明公开了一种以亚硫酸镁、芒硝和电石渣为原料制备氢氧化镁、亚硫酸钠产品的工艺；具体过程是将亚硫酸镁酸化使其溶解并放出二氧化硫气，对酸化液进行中和氧化除去不溶残渣后，在镁盐溶液中分别加入转化剂及氨水、氢氧化钠等沉镁剂生成氢氧化镁沉淀，经固液分离得到氢氧化镁产品；滤液为溶解性的硫酸铵、硫酸钠、氯化铵或氯化钙返回工艺系统循环利用，或在硫酸铵和氯化铵溶液中继续加入石灰乳生成氨和石膏，使氨得到再生循环利用。二氧化硫气通入芒硝与石灰乳配成的悬浊液中反应转化为亚硫酸钠和石膏沉淀，经固液分离得到亚硫酸钠产品，滤饼经洗涤为石膏副产品；本发明利用固废制取氢氧化镁和亚硫酸钠产品，生产成本低、环境和经济效益显著。

技术领域

本发明属于化学工艺领域，涉及一种用亚硫酸镁固废制取氢氧化镁和亚硫酸钠的工艺；更具体而言是利用亚硫酸镁、电石渣、硫酸钠等工业固废通过复分解反应制取氢氧化镁、亚硫酸钠并副产石膏的工艺。

技术背景

镁法脱硫产生大量的亚硫酸镁工业固废，分子式MgSO₃·6H₂O，微溶于水，具有强还原性，直接排入环境后对自然水体及生物的危害极大；电石法生产聚氯乙烯企业和盐化工企业产生大量的电石渣和芒硝固废；电石渣是聚氯乙烯生产企业产出的工业固废，成份为Ca(OH)₂呈强碱性，直接排入环境也会造成污染；芒硝又称″元明粉″，成份为硫酸钠Na₂SO₄，易溶于水、排入环境后会造成土壤的盐渍化；随着国内化学工业的快速发展导致上千万吨的工业固废无法处理、严重积压。由于这些工业固废大多采取露天堆放的方式，形成的渣场往往堆积如山，既占用土地，又易受风雨侵蚀造成流失而污染生态环境。

氢氧化镁是一种应用前景好的有机聚合物基复合材料的无机阻燃填料。镁系阻燃剂是依靠受热时化学分解吸热和释放出水而起到阻燃作用的，因此具有无毒、低烟及分解后生成的氧化镁化学性质稳定，不产生二次污染等优点，镁系阻燃剂比氢氧化铝更有优势。由于合成法氢氧化镁产品具有质地纯净、组成稳定、杂质含量低等特点，是造纸、涂料、塑料、橡胶等行业大量使用的无机填料，同时又是制取医药级、食品级、电子级、光学级等具有高附加值专用、精细和功能化学品的初始原料，有着无可替代的功效。化学合成的氢氧化镁活性极高，是替代氧化镁用于锅炉烟气脱硫的优质原料；它又是生产其它镁系化合物活性氧化镁、轻质碳酸镁、硅酸镁及氟化镁的主要原料。

亚硫酸钠是用于造纸、化纤、纺织、印染、化工等行业的重要原料。造纸行业用于纸浆脱除木质素和纸浆脱色剂；化纤行业用于化学纤维的稳定剂；纺织工业用作人造纤维的稳定剂；印染工业作为脱氧剂和漂白剂，用于各种棉织物的煮炼，可防止棉布纤维局部氧化而影响纤维强度，并提高煮炼物的白度；化学工业用作还原剂和磺化剂，可防止反应过程中半成品的氧化；电子工业用于制造光敏电阻；水处理工业用于电镀废水、饮用水的处理；如将无水亚硫酸钠用作脲醛树脂合成加成阶段反应的催化剂、感光工业用作显影剂，用作胶片显影等；化学用途主要作为还原剂可保护对氧敏感的材料不被氧化，故广泛作为化学工业的防老剂、抗氧剂、脱色剂及中和剂等。

已知现有亚硫酸镁固废的处理技术是在溶解度低的亚硫酸镁悬浊液中强制鼓入空气氧化，使亚硫酸镁氧化为溶于水的硫酸镁，然后对硫酸镁溶液进行过滤除去不溶杂质，精制硫酸镁滤液送多效蒸发机组蒸发，浓缩出七水硫酸镁结晶后作为镁肥出售。该工艺的优势是镁法脱硫装置可直接生产出硫酸镁产品；缺陷是亚硫酸镁氧化需要消耗大量的压缩空气，硫酸镁溶液浓缩结晶时需要消耗大量的热能或动力能耗，最主要的问题是硫酸镁作为农用镁肥的市场认知度低、售价低，因此导致镁法脱硫企业很少采用亚硫酸镁直接氧化制取硫酸镁的工艺路线。